6-TN_SP011_C1_1_Sigtran协议介绍-46.ppt

Sigtran协议协议中兴通讯学院中兴通讯学院WCN团队团队TN_SP011_C1_1课程内容课程内容Sigtran协议基本概念协议基本概念信令传输协议信令适配协议Sigtran协议在R4网络中的应用SIGTRAN协议的引入协议的引入Core packet network信令网信令网信令网关信令网关电路交换分组交换基于分组交换的软交换体系必须要与传统的SCN信令网进行互通但“尽力而为”（Best Effort）的IP网无法满足电信网的高可靠性，高实时性的信令传输要求为此，则必须寻找一种办法来解决Sigtran协议基本概念SIGTRAN概念概念nSIGTRAN（（Signaling Transport，，信令传送）：是一信令传送）：是一个协议簇，主要功能是完成个协议簇，主要功能是完成NO.7信令在电路交换网信令在电路交换网（（SCN））和分组网络之间的无缝传送和分组网络之间的无缝传送 工作在工作在SCN与与IP网的边缘，支持与没有任何修改的网的边缘，支持与没有任何修改的SCN信令应用的标准原语接口，从而保证已有的信令应用的标准原语接口，从而保证已有的SCN信令应用可以未经修改地使用，同时它利用标信令应用可以未经修改地使用，同时它利用标志的志的IP传送协议作为底层传送信令，通过增加协议传送协议作为底层传送信令，通过增加协议自身的功能来满足自身的功能来满足SCN信令传送的要求。

信令传送的要求Sigtran协议基本概念SIGTRAN 协议栈结构协议栈结构通用的信令传送协议 信令适配层标准的IP传送层信令应用层Sigtran协议基本概念课程内容课程内容Sigtran协议基本概念信令传输协议信令传输协议信令适配协议Sigtran协议在R4网络中的应用为什么提出为什么提出SCTPn互联网的飞速发展，对于底层传输协议提出更高的要求互联网的飞速发展，对于底层传输协议提出更高的要求nTCP协议的先天不足无法满足目前互联网上不断出现的协议的先天不足无法满足目前互联网上不断出现的新的应用需求新的应用需求信令传输协议TCP协议的缺陷协议的缺陷n 不适用于某些对可靠性有要求，但对收发次序并没有不适用于某些对可靠性有要求，但对收发次序并没有要求的应用要求的应用(或部分按序或部分按序,部分不按序的应用部分不按序的应用)n 面向面向BIT流的传输机制使上层应用复杂化流的传输机制使上层应用复杂化n 对于使用多地址连接增加数据传输能力过于麻烦对于使用多地址连接增加数据传输能力过于麻烦n 对于恶意攻击的防范能力较弱对于恶意攻击的防范能力较弱信令传输协议SCTP协议协议n流控制传输协议（流控制传输协议（Stream Control Transmission Protocol），是为在），是为在IP网上传输网上传输SCN信令消息而设计的信令消息而设计的一种面向连接的可靠传输协议，一种面向连接的可靠传输协议，SCTP对对TCP的缺陷进的缺陷进行了一些完善，行了一些完善，SCTP的设计包括适当的拥塞控制、防的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持。

止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持 n处于传输层，在网络模型中与处于传输层，在网络模型中与TCP,UDP处于同层位置处于同层位置信令传输协议SCTP特性特性n 基于用户消息包的传输协议基于用户消息包的传输协议n 支持流内用户数据报的顺序或无序传递支持流内用户数据报的顺序或无序传递n 可以在一个偶联中建立多个流，流之间数据的传输互不可以在一个偶联中建立多个流，流之间数据的传输互不干涉干涉n 通过在偶联的一端或两端支持多归属提高偶联的可靠性通过在偶联的一端或两端支持多归属提高偶联的可靠性n 偶联建立需经过偶联建立需经过COOKIE 的认证，保证了偶联的安全性的认证，保证了偶联的安全性n 实时的路径故障测试功能实时的路径故障测试功能信令传输协议SCTP与与TCP的区别的区别nSCTP的连接可以是多宿主连接的，而的连接可以是多宿主连接的，而TCP则一般是单则一般是单地址连接的这是地址连接的这是SCTP和和TCP之间的最大区别之间的最大区别nTCP是基于比特流，是基于比特流，SCTP则是基于用户消息流则是基于用户消息流n一个一个TCP连接只支持一个流，一个连接只支持一个流，一个SCTP连接可支持多连接可支持多个流个流nTCP连接建立有三次握手，而连接建立有三次握手，而SCTP建立连接需要四次建立连接需要四次握手握手n SCTP建立连接时采用建立连接时采用COOKIE机制，以及数据传输过机制，以及数据传输过程中采用的标签鉴别，使其能够有效的防止恶意攻击，程中采用的标签鉴别，使其能够有效的防止恶意攻击，具有更好的安全性具有更好的安全性信令传输协议SCTP的多地址连接的多地址连接internet168.1.10.1168.1.10.2168.1.10.3168.1.20.1168.1.20.2信令传输协议SCTP相关术语解释相关术语解释n主机（主机（Host）一个典型的物理实体，例如一台计算机，）一个典型的物理实体，例如一台计算机，配有一个或多个配有一个或多个IP地址。

地址nSCTP端点（端点（End Point）：每个端点由）：每个端点由IP地址和端口号地址和端口号唯一标识，与唯一标识，与TCP传输地址类似传输地址类似 nSCTP偶联（偶联（Association）：在一对）：在一对SCTP端点间建立端点间建立的逻辑联系或通道偶联的建立是采用的逻辑联系或通道偶联的建立是采用C/S模式 信令传输协议SCTP相关术语解释相关术语解释n流（流（Stream）：一个偶联包含多个流，）：一个偶联包含多个流，“流流”就是一条就是一条SCTP偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道nTSN 和和SSN „ TSN（（Transmission Sequence Number）传输顺序号，基于偶联）传输顺序号，基于偶联维护的维护的 ，分配一个基于初始，分配一个基于初始TSN的的32位顺序号位顺序号 „ SSN（（Stream Sequence Number）流顺序号，基于流维护的）流顺序号，基于流维护的 ，，分配一个分配一个16位顺序号位顺序号 信令传输协议SCTP相关术语解释相关术语解释信令传输协议SCTP应用的层次模型应用的层次模型信令传输协议SCTP的功能结构示意图的功能结构示意图信令传输协议SCTP偶联建立过程偶联建立过程nSCTP偶联建立的过程是偶联建立的过程是4步握手。

即有步握手即有4个消息交互：个消息交互：INIT，，INIT ACK，，COOKIE ECHO，，COOKIE ACK 信令传输协议课程内容课程内容Sigtran协议基本概念信令传输协议信令适配协议信令适配协议Sigtran协议在R4网络中的应用信令适配协议信令适配协议n根据不同的上层用户，我们采用不同的适根据不同的上层用户，我们采用不同的适配层协议配层协议„M3UA„M2UA„M2PA„SUA„IUA信令适配协议M3UAnM3UA（（MTP3-User Adaptation Layer）是）是MTP第三级的适第三级的适配层协议，七号信令网通过配层协议，七号信令网通过M3UA和和MTP3的无缝配合，的无缝配合，平滑地从平滑地从SCN网延伸到网延伸到IP网络中使网络中使IP网络中的设备不网络中的设备不需有七号信令的物理层、数据链路层、完整的网络层需有七号信令的物理层、数据链路层、完整的网络层的功能，就可以给七号信令的用户部分提供服务的功能，就可以给七号信令的用户部分提供服务 信令适配协议M3UA术语解释术语解释n应用服务器应用服务器AS（（Application Server）：）：它是一个逻辑上它是一个逻辑上的概念，每一个的概念，每一个AS是网络中完成某种业务功能的端点。

是网络中完成某种业务功能的端点n应用服务进程应用服务进程ASP（（Application Server Process）：）：它是它是AS上的一个进程实例，多个上的一个进程实例，多个ASP可以以主备或是负荷可以以主备或是负荷分担的方式服务于一个分担的方式服务于一个AS信令适配协议AS与与ASP关系图关系图n一个一个ASP为一个为一个AS服务服务n多个多个ASP为一个为一个AS服务服务SGASPMGCSGASP1MGC信令适配协议M3UA术语解释术语解释n选路关键字（选路关键字（Routing Key）：网关上的每个选路关键）：网关上的每个选路关键字定义了一个字定义了一个SS7信令消息路由特征的集合，满足该信令消息路由特征的集合，满足该特征的特征的SS7信令消息指定被特定的信令消息指定被特定的AS处理n信令网关和应用服务器间的信令网关和应用服务器间的No.7信令消息的分配由选信令消息的分配由选路关键字确定路关键字确定n 一般说来，选路关键字由下列部分组成：一般说来，选路关键字由下列部分组成：局向对（局向对（OPC+DPC））+子业务子业务（（TUP/ISUP/SCCP））+CIC/SSN+AS信令适配协议M3UA术语解释术语解释n信令网关（信令网关（SG）：）：是在是在IP网和网和NO.7信令网的边界接收信令网的边界接收和发送和发送NO.7信令的高层用户消息，信令的高层用户消息，SG是是NO.7信令网中信令网中的信令点，它包含一个或多个信令网关进程，其中的的信令点，它包含一个或多个信令网关进程，其中的一个或几个正常处理业务。

一个或几个正常处理业务n信令网关进程（信令网关进程（SGP）：）：信令网关的进程实例，它作为信令网关的进程实例，它作为信令网关的激活、备用或负荷分担进程信令网关的激活、备用或负荷分担进程信令适配协议M3UA术语解释术语解释信令适配协议M3UA术语解释术语解释nIP服务器进程（服务器进程（IPSP）：基于）：基于IP应用的进程实例本质应用的进程实例本质上上IPSP与与ASP相同，只是它使用点到点的相同，只是它使用点到点的M3UA而不使而不使用信令网关的业务用信令网关的业务信令适配协议信令适配协议信令适配协议nM3UA的主要功能：的主要功能：信令适配协议L1MTP2ISUPMTP3L1MTP2NIFMTP3 M3UAIPSCTPISUPM3UASCTPIPSPSGASPSS7IP信令适配协议信令适配协议nM3UA应用应用信令适配协议IPSCTPISUPM3UAIPSPIPIPSCTPISUPM3UAIPSP信令适配协议信令适配协议nM3UA应用应用信令适配协议L1MTP2SCCPMTP3L1MTP2SCCPMTP3 M3UAIPSCTPSCCPM3UASCTPIPSPSGASPSS7IP信令适配协议信令适配协议nM3UA应用应用信令适配协议M2UAnM2UA：：M2UA是是MTP第二级的用户适配层协议，用于支持第二级的用户适配层协议，用于支持在在IP网上传送网上传送MTP第二级的用户（即第二级的用户（即MTP3）消息。

消息n主要功能：主要功能：„映射功能：完成物理接口到映射功能：完成物理接口到SCTP流之间的映射；流之间的映射；„SCTP偶联及其流的管理；偶联及其流的管理；„在在SGP上对上对ASP的状态维护；的状态维护；„流量控制和拥塞控制；流量控制和拥塞控制； „查询查询NO.7信令链路状态信令链路状态信令适配协议L1MTP2MTP3L1MTP2(NIF)M2UAIPSCTPMTP3M2UASCTPIPSPSGASPSS7IPM2UAnM2UA应用应用信令适配协议M2PAnM2PA：：M2PA是是MTP第二级的对等适配层协议，可以使两个七号信第二级的对等适配层协议，可以使两个七号信令点通过令点通过IP网就能传送网就能传送MTP3的消息M2PA使用低层的使用低层的SCTP协议协议提供的可靠传输服务来为上层提供的可靠传输服务来为上层MTP3服务M2PA协议向协议向MTP3提供提供了和原来了和原来MTP2/MTP3接口完全一致的接口，使得接口完全一致的接口，使得MTP3可以在可以在IP网网上进行无缝的操作主要功能：上进行无缝的操作主要功能：„支持支持MTP3/MTP2原语；原语；„MTP2功能：数据恢复，以支持功能：数据恢复，以支持MTP3倒换过程；向倒换过程；向MTP3报告链路状报告链路状态改变；处理机故障过程；链路定位过程。

态改变；处理机故障过程；链路定位过程„NO.7和和IP实体的映射；实体的映射；„对对SCTP偶联及其流的管理偶联及其流的管理信令适配协议L1MTP2MTP3L1MTP2MTP3M2PAIPSCTPMTP3M2PASCTPIPSPSGASPSS7IPM2PAnM2PA应用应用信令适配协议IPSCTPMTP3M2PAIPSPIPIPSCTPMTP3M2PAIPSPM2PAnM2PA应用应用信令适配协议M2UA和和M2PA比较比较nM2UA与与M2PA的比较：的比较：„相同点：相同点：Ÿ都是传送都是传送MTP3数据消息；数据消息；Ÿ都向都向MTP3提供提供MTP2高层接口高层接口„不同点：不同点：ŸM2PA的进程要处理的进程要处理MTP3/MTP2原语，原语，M2UA的进程只是传递的进程只是传递MTP3/MTP2原语；原语；Ÿ使用使用M2PA时，时，SG是具有信令点码的是具有信令点码的NO.7信令节点，而使用信令节点，而使用M2UA时，时，SG不是一个不是一个NO.7信令节点，没有信令点码；信令节点，没有信令点码；Ÿ在在SG上，上，M2PA可以有可以有NO.7信令高层，如信令高层，如SCCP，而，而M2UA由于没有由于没有MTP3，所以也没有信令高层。

所以也没有信令高层信令适配协议SUAnSUA：适配层协议：适配层协议SUA是是NO.7信令连接控制部分信令连接控制部分SCCP的用户适的用户适配层协议，使用配层协议，使用SUA协议的信令传送机制允许任何协议的信令传送机制允许任何NO.7信令网信令网中的节点与中的节点与IP网中的网中的NO.7信令的节点间传送信令的节点间传送SCCP用户消息用户消息nSUA主要功能：主要功能：„支持传送支持传送SCCP用户消息（用户消息（TCAP、、RANAP等）；等）；„支持支持SCCP面向连接和面向无连接业务；面向连接和面向无连接业务；„与与SCCP用户协议的无缝操作；用户协议的无缝操作；„对对SCTP偶联的管理；偶联的管理；„支持异步向层管理报告状态的变化支持异步向层管理报告状态的变化信令适配协议L1MTP2TCAPL1NIFSUAIPSCTPTCAPSUASCTPIPSPSGASPSS7IPMTP3SCCPMTP2MTP3SCCPSUAnSUA应用应用信令适配协议IUAnIUA：：ISDN用户适配层用户适配层IP网中的终端点仍然保留网中的终端点仍然保留Q.921/Q.931之间的接口，使用之间的接口，使用IUA协议，通过协议，通过SG实现实现SCN信令与信令与IP的互通。

的互通IUA只能实现只能实现SCN信令与信令与IP的互通，的互通，不能实现不能实现IP网络中两点之间的互通网络中两点之间的互通 nIUA主要功能：主要功能：„支持支持Q.921/Q.931之间的边界接口，传送之间的边界接口，传送Q.931消息消息„支持对支持对SG和和MGC之间的通信管理之间的通信管理„支持对支持对SG和和MGC之间的偶联管理之间的偶联管理„支持对支持对SG和和MGC之间偶联流的映射之间偶联流的映射信令适配协议课程内容课程内容Sigtran协议基本概念信令传输协议信令适配协议Sigtran协议在协议在R4网络中的应用网络中的应用Sigtran协议在协议在R4网络中的应用网络中的应用nSigtran可以用以支持在两个可以用以支持在两个SG之间直接进行信令传输之间直接进行信令传输 两个SG具有不同的功能级别 Sigtran协议在R4网络中的应用Sigtran协议在协议在R4网络中的应用网络中的应用nSigtran可以用以支持在两个可以用以支持在两个SG之间直接进行信令传输之间直接进行信令传输 两个SG具有相同的功能级别 Sigtran协议在R4网络中的应用Sigtran协议在协议在R4网络中的应用网络中的应用nSigtran可以在可以在IPSP或或IPSTP的应用的应用Sigtran协议在R4网络中的应用总结总结nSigtran协议基本概念协议基本概念n信令传输协议信令传输协议n信令适配协议信令适配协议nSigtran协议在协议在R4网络中的应用网络中的应用总结。